Kvantitativt sensoriskt test
- tröskelvärden vid olika hudtemperaturer
Quantitative sensory testing
- thresholds at different skin temperatures
Författare: Isabella Ranta
Vårterminen 2018
Examensarbete: Grundnivå (G2E), 15 högskolepoäng Huvudområde: Biomedicinsk laboratorievetenskap Biomedicinska analytikerprogrammet, inriktning fysiologi BMLV, Examensarbete, 15 högskolepoäng
Institutionen för hälsovetenskaper, Örebro universitet.
Handledare: Eva Oskarsson, universitetslektor, Örebro universitet Examinator: Malin Prenkert, lektor, Örebro universitet
ABSTRACT
Quantitative sensory testing (QST) is an examination used for evaluating the function of sensory nerves of individuals with neurologic symptoms or those in risk of developing neurologic disorders. QST assesses the appearance of thresholds generated from sensory stimuli. The definition of sensory thresholds is the minimal energy required to provoke a sensory experience. QST can be used to assess thermal thresholds, an individual’s ability to detect thermal differences. Electrophysiological examinations of heavily myelinated nerves have shown to be affected by skin temperature. Examinations with QST evaluates the small nerve fibers. The aim of this study was to examine if thermal thresholds for cold were lower if the skin temperature of the test subjects were below normal skin temperature and if these thresholds at low skin temperature could give misleading results related to reference values. Twenty-three healthy individuals were tested. The examination was performed in two
randomized sequences, one sequence with a skin temperature over 32°C and one below 25°C. In the sequence involving a low skin temperature the test subjects’ extremities were cooled by a fixed beam of cold water, the test subjects put their hand and foot under the beam for
approximately five minutes. The results from the QST examination at the different skin temperatures were evaluated and compared by a paired-sample T test. The result from the study showed that thermal thresholds at QST examinations were lower when skin temperature were below normal temperature, and 19 of the test subjects showed values below the
reference values.
ABSTRAKT
Kvantitativt sensoriskt test (QST) är en undersökning som kan användas för att utvärdera den sensoriska funktionen hos individer med neurologiska symtom eller som riskerar att utveckla neurologiska sjukdomar. QST bedömer uppkomsten av tröskelvärden genererat från
sensoriskt stimuli. Definitionen av sensoriskt tröskelvärde är den minimala energi som krävs för att provocera fram en specifik sensorisk upplevelse. QST kan bl.a. användas för att uppskatta temperaturperceptionströsklar, vilket beskriver en individs förmåga att känna av temperaturförändringar. Vid elektrofysiologiska undersökningar (t.ex. elektroneurografi) har tidigare forskning visat att stora myeliniserade nervfibrer påverkas av låg hudtemperatur. QST undersöker tunna nervfibrer. Syftet med studien var att undersöka om temperaturförändringar i form av kyla uppfattas långsammare vid låg hudtemperatur jämfört med normal
hudtemperatur och därmed genererar avvikande temperaturperceptionströsklar. Frågeställningen var huruvida missvisande resultat relaterat till referensvärden för
temperaturperceptionströsklar för kyla uppkommer om individers hudtemperaturer är lägre än normalt. Försökspersonerna som undersöktes var 23 friska individer. QST undersökningen genomfördes i två omgångar, en omgång med en hudtemperatur över 32°C och en omgång med en hudtemperatur under 25°C. Ordningsföljden av de två omgångarna valdes slumpvis för att minimera felkälla av inlärning. Vid omgången med nedkyld extremitet kyldes
extremiteterna ner genom att foten och handen i omgångar placerades under en konstant kall vattenstråle i cirka fem minuter. Undersökningsresultatet vid normal hudtemperatur och låg hudtemperatur jämfördes med parat t-test där signifikansnivån var α=0,05. Resultaten från studien visade att temperaturperceptionströskeln vid QST undersökning var signifikant lägre vid låg hudtemperatur jämfört med normal hudtemperatur, där 19 försökspersoner visade värden under referensnivån.
Nyckelord: kvantitativt sensoriskt test, temperaturperceptionströskel, varierande hudtemperaturer.
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
INTRODUKTION ... 1
TERMORECEPTORER OCH NERVFIBRER ... 1
NEUROPATI ... 1 Tunnfiberneuropati ... 2 Diabetesneuropati ... 2 Uremisk neuropati ... 2 Demyeliniserande neuropati ... 2 ELEKTROFYSIOLOGISKA UNDERSÖKNINGAR ... 3
KVANTITATIVT SENSORISKT TEST ... 3
SYFTE ... 5
FRÅGESTÄLLNING ... 5
MATERIAL OCH METOD ... 6
FÖRSÖKSPERSONER ... 6
ETISKA ASPEKTER ... 6
METOD ... 6
STATISTIK ... 8
RESULTAT ... 9
KVANTITATIVT SENSORISKT TEST ... 9
DISKUSSION ... 13
KVANTITATIVT SENSORISKT TEST ... 13
REPRODUCERBARHET ... 15
ALTERNATIVA UNDERSÖKNINGSMETODER ... 15
STYRKOR OCH SVAGHETER ... 16
Storleken på termoden ... 16
Stimuleringsområdet ... 17
Frekvens och hastighet av stimuli förändring ... 17
Miljön i undersökningsrummet och instruktioner till försökspersonerna ... 17
Ålder och kön ... 17 Inlärning av metod ... 18 KONKLUSION ... 18 REFERENSER ... 19 BILAGA 1 ... 21 BILAGA 2 ... 22 BILAGA 3 ... 23
INTRODUKTION
Den största delen av aktiviteten i nervsystemet initieras av sensoriska potentialer från sensoriska receptorer. Det kan vara fotoreceptorer i ögats retina, mekanoreceptorer i öronen, termoreceptorer i huden eller andra typer av receptorer i andra delar av kroppen. Dessa sensoriska potentialer kan t.ex. åstadkomma omedelbara reaktioner från hjärnan eller förvaras som minnen (1). Information som t.ex. kyla benämns som sensation, medvetande av sensation benämns som perception (2).
Termoreceptorer och nervfibrer
Termoreceptorer detekterar temperaturförändringar och är fria nervändar som är belägna i huden, skelettmuskulaturen, levern och hypotalamus. Termoreceptorerna delas in i receptorer för kyla och värme, men det förekommer inga strukturella skillnader mellan de två
receptorerna (2). Dessa receptorer är belägna i huden och separerade i olika receptiva fält. De flesta områden i huden har tre till tio gånger så många köldreceptorer som värmereceptorer (1). Värme och kyla förs vidare som aktionspotentialer eller transmitteras med s.k. tunna nervfibrer. Värmesignaler transmitteras främst via omyeliniserade C-fibrer med hastigheter mellan 0,4 till 2 m/s. Kyla däremot transmitteras via myeliniserade Aδ-fibrer med hastigheter runt 20 m/s. Vissa köldsensationer tros dock även transmitteras via C-fibrer (1, 3, 4).
Termoreceptorer är en typ av fasisk receptor vilket innebär att de aktiveras vid temperaturförändringar men snabbt adapterar till en stabil temperatur (2).
De tidigare beskrivna nervfibrerna aktiveras då hudtemperaturen avviker från den normala temperaturen som vanligtvis befinner sig omkring 32°C. Det som får nervfibrerna att aktiveras är förändringar i deras metaboliska hastigheter, dessa förändringar uppkommer eftersom temperatur påverkar hastigheten av intracellulära kemiska reaktioner. Med andra ord påverkas de inte direkt av effekten av värme eller kyla på receptorerna utan via en kemisk stimulering av nervändarna som modifieras av temperatur (1).
Neuropati
Åkommor hos de perifera nerverna benämns som neuropatier (5). Dessa åkommor påverkar stora som tunna nervfibrer (som beskrivs ovan). Neuropatier ger subjektiva symtom som brännande smärta, parestesi, hyperestesi och/eller smärtsamma kramper/sendrag (6). De
på skadade axon, sympatho-afferenta kopplingar, disinhibition (förlust av inhibition) av nociceptorer och perifer eller central sensibilisering. Dock är patofysiologin som företräder dessa mekanismer okänd (7).
Det finns ett antal olika typer av neuropatier där några av dem är tunnfiberneuropati, diabetesneuropati, uremisk neuropati och demyeliniserande neuropati (2, 8, 9, 10).
Tunnfiberneuropati
Tunnfiberneuropati påverkar perifera nerver med symtom som smärta i fötter, dystesi, hyperestesi, reducerad perception av smärta och temperatur samt autonoma symtom (4, 8). Sjukdomen är ofta idiopatisk men vanligen misstänks autoimmuna mekanismer, dessa är dock sällan identifierade. Kända orsaker till tunnfiberneuropati är diabetes mellitus, amyloidos, toxiner samt ärvda sensoriska och autonoma neuropatier (8).
Diabetesneuropati
Diabetesneuropati påverkar främst de perifera nerverna i fötter och underben, ibland även i händer. De mest förekommande symtomen är nedsatt känsel, stickningar, myrkrypningar och brännande smärta (9).
Uremisk neuropati
Uremisk neuropati påverkar till skillnad från tunnfiberneuropati och diabetesneuropati stora myeliniserade nervfibrer (11). Patologin tros bero på demyeliniserande processer samt axonal degeneration och förlust. Denna typ av neuropati uppkommer vanligtvis hos patienter i slutstadiet av njursvikt/sjukdom. De kliniska symtomen kan variera men primärt uppkommer sensoriska symtom som parastesi, smärta och/eller förlust av sensitivitet. Sekundärt ökar den motoriska påverkan som kan ge upphov till muskelatrofi och muskelsvaghet. Vanligtvis påverkas de nedre extremiteterna först och symtomen sprids därefter även till de övre extremiteterna (10).
Demyeliniserande neuropati
Demyelinisering innebär att myelinskidor på nerverna förstörs, både i det centrala och i det perifera nervsystemet. Den demyeliniserande processen resulterar i förlust av känsel och motorisk kontroll vilket ger påverkade regioner domningskänslor samt förlamning. Det finns
ett flertal orelaterade omständigheter som kan resultera i myelinförlust. Demyeliniserande neuropati är ett samlingsnamn för ett flertal typer av neuropatier. Guillain-Barré är en typ av demyeliniserande neuropati. Denna neuropati är en autonom sjukdom som karaktäriseras av demyelinisering av perifera nerver vilket ger symtom som svaghet eller stickningar i de nedre extremiteterna som sprider sig till de övre extremiteterna. Sjukdomsförloppet progredierar fort och kan leda till förlamning (2).
Elektrofysiologiska undersökningar
Elektrofysiologiska undersökningar som t.ex. elektroneurografi används för att bedöma perifer nervfunktion hos stora myeliniserade nervfibrer (6, 12), de kan således inte utvärdera de tunna nervfibrerna (3, 12). Tidigare forskning av elektroneurografi har visat att bl.a. nervledningshastigheterna hos nervfibrer blir långsammare vid låg hudtemperatur. Vid kvantitativt sensoriskt test undersöks tunna nervfibrer som tar skada innan de större
nervfibrerna (6, 13). Detta sker då de tunna nervfibrerna har större känslighet för metabolisk skada av oxidativ och vaskulär stress i axonet vilket leder till axonal degeneration (6).
Utifrån de tidigare beskrivna studierna av elektroneurografier ställs frågan om även de tunna nervfibrerna påverkas av köldprovokation i samma utsträckning som de stora nervfibrerna, och därmed även de genererar avvikande resultat (6, 13).
Kvantitativt sensoriskt test
Kvantitativt sensoriskt test (QST) kallas även för termotest i kliniskt sammanhang och är en undersökning som utvärderar den sensoriska funktionen hos individer med neurologiska symtom eller som riskerar att utveckla neurologisk sjukdom som neuropati. QST bedömer uppkomsten av tröskelvärden genererat från sensoriskt stimuli. Definitionen av sensoriskt tröskelvärde är den minimala energi som krävs för att provocera fram en specifik sensorisk upplevelse (11).
QST kan användas för att uppskatta temperaturperceptionströsklar, vibrationströsklar samt smärttrösklar (11). Mätning av temperaturperceptionströsklar är den vanligast förekommande modaliteten som används vid QST undersökningar (14). Undersökningsmetoden används företrädesvis vid frågeställningarna tunnfiberneuropati, diabetesneuropati, uremisk neuropati samt demyeliniserande neuropati (11).
Vid QST-undersökning av temperaturperceptionströsklar används en termod (ett instrument som genererar temperaturförändringar) som avger stimuli i form av temperatur utifrån Peltier-principen. Ett Peltier element producerar en temperaturgradient mellan två ytor genom passage av en elektrisk strömpuls. Den elektriska strömpulsen kontrollerar yttemperaturen av termoden (11). För att avlägsna överskott av värme cirkulerar det vatten i termoden (4). Termoden placeras på olika hudområden på en individ som sedan ska rapportera sensationen av temperaturförändring (11).
Det finns olika metoder för analys av QST-undersökningar vid mätning av
temperaturperceptionströsklar, i den här studien används metoden ”limits”. Vid denna metod ska en individ antingen indikera då ett stimuli detekteras eller då ett minskande stimuli inte längre detekteras. Denna metod är beroende av den undersökande individens reaktionstid. Individen behöver uppfatta ett stimuli, bearbeta informationen och sedan generera en handling för att indikera en respons. Under tiden som individen bearbetar informationen och indikerar en respons kommer stimulit fortsätta att öka eller minska. Men eftersom att metoden är lättinstruerad och att testet är kortvarigt gör det den kliniskt anpassningsbar (11).
Referensvärden för QST-undersökning är beroende på ålder och stimuleringsområde. De finns beskrivna för var försöksperson i bilaga 2 och är hämtade från registreringsutrustningen TSA-II neurosensory analyzer (Medoc, Ramat Yishai, Israel). Figur 1 visar
Figur 1. Registreringsutrustningen TSA-II neurosensory analyzer (Medoc, Ramat Yishai, Israel). Registreringsutrustningen har en ansluten termod (svart i bilden) samt en
registreringsknapp som försökspersoner ska trycka på vid markering av
temperaturperceptionströsklar. Registreringsutrustningen ansluts till en dator. Källa: Cephalon.dk [Internet]. [citerad 16 maj 2018]. Tillgänglig vid:
http://www.cephalon.dk/products/sensory/tsaii/#
Syfte
Syftet med studien är att undersöka om temperaturförändringar i form av kyla uppfattas långsammare vid låg hudtemperatur jämfört med normal hudtemperatur och därmed genererar avvikande temperaturperceptionströsklar.
Frågeställning
Uppkommer missvisande resultat relaterat till referensvärden för
MATERIAL OCH METOD
Försökspersoner
Studien genomfördes på 25 friska försökspersoner där medelåldern var 31 år (range 19-65 år). 5 stycken var män och 20 stycken var kvinnor. Inkluderingskriterier var friska och frivilliga försökspersoner. Exkluderingskriterier var personer med diabetes mellitus, neurologiska symtom/sjukdomar, farmakologiska preparat för hjärta och kärl eller nervsystemet samt personer med avvikande kvantitativt sensoriskt test vid normal hudtemperatur.
Deltagandet i studien var frivilligt. Inför undersökningen fick försökspersonerna läsa igenom ett informationsdokument om undersökningen samt skriva under ett samtyckesformulär (se bilaga 1).
Etiska aspekter
Försökspersonerna skrev på ett samtyckesformulär och instruerades att de när som helst under undersökningens gång fick avbryta utan anledning. Resultaten avidentifierades med anledning av sekretess. Temperaturerna som användes i undersökningen var inte extrema och vid
nedkylningen fick försökspersonerna ta det i sin takt och avbryta i korta perioder vid behov. Medicinsk ansvarig på Neurokliniken vid Universitetssjukhuset Örebro har gett samtycke till studien.
Metod
QST-undersökningen utfördes enligt metoden limits med apparaten TSA-II neurosensory analyzer (Medoc, Ramat Yishai, Israel) med ansluten termod (30 x 30 mm). Termoden med en utgångstemperatur på 32°C placerades på thenarregionen på den vänstra handen (palmart vid tumbasen) (se figur 2) samt dorsala regionen på vänster fot i två olika omgångar.
Undersökningen startade med att termoden sakta sjönk i temperatur (1°C per sekund) tills försökspersonen upplevde en temperaturförändring och markerade det med hjälp av en knapp ansluten till utrustningen, som registrerade temperaturen. Då försökspersonen markerade en temperaturförändring återgick termoden till utgångstemperaturen och proceduren upprepades ytterligare fyra gånger, sammanlagt genomfördes således proceduren fem gånger(12). De fem värden som registrerades symboliserade försökspersonens temperaturperceptionströskel. Figur 3 visar resultatet från en försöksperson under en omgång mätningar av
Figur 2. Figuren visar thenarregionen på handen (det gröna området) och därmed termodens placering. Källa: Moore K, Agur A, Dalley A. Essential Clinical Anatomy. Fifth edition. Baltimore: Wolters Kluwer Health, 2015.
Figur 3. Figuren visar data på temperaturperceptionströskelmätning (°C). De fem staplarna representerar fem temperaturperceptionströskelvärden. Strecket under de fem staplarna representerar försökspersonens referensvärde relaterat till ålder och stimuleringsområde (hämtat från registreringsutrustningen). Registreringsutrustningen är TSA-II neurosensory
Denna procedur av temperaturförändring genomfördes på handen respektive foten i två omgångar. En omgång med en hudtemperatur över 32°C (vilket symboliserar normal hudtemperatur) och en omgång med en hudtemperatur under 25°C. Ordningsföljden var slumpvis utvald för att minimera felkällor i form av inlärning. För att kyla ned
försökspersonernas extremiteter under 25°C hölls handen respektive foten under en konstant stråle av kallt vatten i ett handfat i cirka fem minuter. Hudtemperaturen mättes med en Welch Allyn termometer (BRAUN, Southborough, USA). För att värma upp försökspersonernas extremiteter till minst 32 °C användes en Lectro Derm värmedyna (Handelshuset Viroderm AB, Solna, Sverige).
För att kontrollera undersökningens reproducerbarhet undersöktes fem individer fem gånger. Vid dessa undersökningar genomfördes endast mätningar med hudtemperatur över 32°C.
För jämförelser av temperaturperceptionströsklar vid olika hudtemperaturer används
referensvärden baserat på ålder och stimuleringsområde hämtat från registreringsutrustningen TSA-II neurosensory analyzer (Medoc, Ramat Yishai, Israel).
Statistik
De registrerade värdena av temperaturperceptionströsklar presenteras som medelvärden och standardavvikelser (SD). Eftersom de registrerade mätvärdena var normalfördelade användes ett parat t-test för att jämföra undersökningsresultaten från de olika hudtemperaturerna, för att statistiskt beräkna om en signifikant skillnad av sensibilitet för temperaturförändringar
förekom mellan de olika hudtemperaturerna. Det parade t-testet användes eftersom de registrerade värdena var normalfördelade. Signifikansnivån som valdes var α=0,05. För beräkning av reproducerbarhet av undersökningen beräknades variationskoefficienten för fem försökspersoner. Statistisk analys utfördes med mjukvaran IBM SPSS Statistics version 24.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA).
RESULTAT
Sammanlagt utfördes statistiska beräkningar på 23 försökspersoner. Två försökspersoner exkluderades ur studien då de uppvisade avvikande svar vid QST-undersökningen vid normal hudtemperatur.
Vid de två olika omgångarna av undersökningen erhölls vardera fem värden som symboliserar försökspersonens temperaturperceptionströskel. Vid de två olika omgångarna av
undersökningen valdes det andra värdet av temperaturperceptionströskelmätningarna för de statistiska beräkningarna. Det andra värdet valdes för att försökspersonen då fått en
uppfattning om hur undersökningen genomförs samt för att termoden vid undersökningen med nedkyld extremitet värmde upp huden vilket medförde att de sista värdena i
undersökningen genomfördes med en hudtemperatur över 25°C.
Utöver de ovanstående värdena beräknades även medelvärdena för
temperaturperceptionströskelmätningarna av samtliga fem mätningar vid de två olika testerna för ytterligare statistiska uträkningar. Dessa uträkningar genomfördes då de främst används i klinisk utvärdering.
Kvantitativt sensoriskt test
Vid normal hudtemperatur var medelvärdet av temperaturperceptionströskeln (medelvärdet av det andra registrerade mätvärdet) 30,4°C medan den vid låg hudtemperatur var 27,3°C.
Temperaturperceptionströsklarna för kyla (hand- och fotmätningarna sammantagna) vid QST-undersökningen där det andra registrerade mätningsvärdet analyserades var signifikant lägre (p < 0,05) vid nedkylda extremiteter (hudtemperatur under 25°C) jämfört med extremiteter med normal hudtemperatur (hudtemperatur över 32°C), se figur 4.
Vid normal hudtemperatur var medelvärdet av temperaturperceptionströskeln (hämtat från alla fem registrerade mätvärden) 30,5°C medan den vid låg hudtemperatur var 26,9°C, hand- och fotmätningarna sammantagna. Vid beräkning av temperaturperceptionströsklarnas medelvärden av alla fem registrerade mätvärden visade parade t-testet p < 0,05, vilket även det visar en signifikant försämring vid nedkylda extremiteter (hudtemperatur under 25°C) jämfört med extremiteter med normal hudtemperatur (hudtemperatur över 32°C), se figur 4.
Vid jämförelse av temperaturperceptionströsklarna mellan de två olika beräkningsmetoderna (medelvärdet av det andra registrerade mätvärdet jämfört med medelvärdet av alla fem registrerade mätvärden) visades ingen signifikant skillnad varken vid normal hudtemperatur (p > 0,05) eller låg hudtemperatur (p > 0,05).
Figur 4. Staplarna visar medelvärdet för samtliga försökspersoners
temperaturperceptionströsklar (°C), där resultatet från båda stimuleringsområdena, hand respektive fot summerats. De två vänstra staplarna visar medelvärdet för samtliga
försökspersoners andra värde per undersökningsomgång och de två högra staplarna visar medelvärdet för samtliga försökspersoners alla fem registrerade tröskelvärden.
Thenarområdet på handen genererade signifikant högre värden av
temperaturperceptionströsklar än dorsala området på foten (p <0,05), både vid normal och låg hudtemperatur (tabell 1). Tabell 1 visar även att nedkylda extremiteter genererar lägre
temperaturperceptionströsklar både thenart på handen och dorsalt på foten jämfört med extremiteter med normal hudtemperatur. Vid stimuleringsområdet dorsalt på foten visades större skillnader på temperaturperceptionströskeln vid olika hudtemperaturer jämfört med stimuleringsområdet thenart på handen, där skillnaderna i handen är 2,2°C och skillnaderna i foten är 5°C. 30,4°C 30,5°C 27,3°C 26,9°C 25 26 27 28 29 30 31 Temperaturperceptionströskel, medelvärdet av andra registrerade mätvärdet
Temperaturperceptionströskel, medelvärdet av fem registrerade mätvärden T em p er at u r ℃
Temperaturperceptionströsklar
Tabell 1. Temperaturperceptionströsklar (°C) angivna som medelvärden och
standardavvikelse (SD) för stimuleringsområdena hand och fot vid normal respektive låg hudtemperatur. p-värdet anger skillnaden för temperaturperceptionströskeln vid olika hudtemperaturer. Tabellen visar även hudtemperaturerna (°C) vid de olika
stimuleringsområdena angivna som medelvärden vid undersökningens start och avslut samt standardavvikelse (SD). Temperatur-perceptionströsklar Hand normal hudtemperatur Hand kyld extremitet P Fot normal hudtemperatur Fot kyld extremitet P Medelvärde ± SD 30,8 ± 0,5 28,6 ± 1,2 <0,05 30,1 ± 0,9 25,1 ± 1,6 <0,05 Hudtemperatur ± SD 34,3 ± 1,5 24,1 ± 0,9 33,2 ± 1,1 23,4 ± 0,7
Vid jämförelse av temperaturperceptionströsklarna i relation till referensvärdena för samtliga försökspersoner visade studien att 10 personer befann sig under referensvärdena för båda stimuleringsområdena (hand och fot) vid nedkyld extremitet (hudtemperatur under 25°C). En person befann sig under referensvärdet endast vid stimuleringsområdet hand och nio personer befann sig under referensvärdena endast vid stimuleringsområdet fot (vid hudtemperatur under 25°C). Tre personer befann sig inom referensområdet vid nedkyld extremitet, se bilaga 2 och 3. Där bilaga 2 presenterar referensvärdena för samtliga försökspersoners
temperaturperceptionströsklar och bilaga 3 presenterar samtliga försökspersoners
temperaturperceptionströsklar vid de två stimuleringsområdena vid olika hudtemperaturer. I bilaga 3 är de försökspersonerna som befann sig utanför referensintervallet markerade med fet stil. Tabell 2 visar referensvärden av temperaturperceptionströsklar vid olika åldrar, hämtat från registreringsutrustningen TSA-II neurosensory analyzer (Medoc, Ramat Yishai, Israel).
Tabell 2. Referensvärden av temperaturperceptionströsklar (°C) vid olika åldrar, hämtat från registreringsutrustningen TSA-II neurosensory analyzer (Medoc, Ramat Yishai, Israel).
Ålder Övre gräns hand Nedre gräns hand Övre gräns fot Nedre gräns fot
19-29 32,08 28,72 33,42 26,86
30-39 32,08 28,72 33,42 26,72
40-49 31,91 28,55 32,89 26,33
50-59 31,91 28,55 31,95 25,39
Reproducerbarheten beräknades genom variationskoefficienten och gav värden mellan 1-2% på stimuleringsområdet hand och 1-5% på stimuleringsområdet fot, se tabell 3.
Tabell 3. Visar medelvärden och standardavvikelse (SD) för temperaturperceptionströsklar (°C) samt variationskoefficienten vid olika stimuleringsområden för fem försökspersoner (1-5).
Temperaturperceptionströsklar Försökspersoner Stimuleringsområde hand Stimuleringsområde fot Medelvärde ± SD 1 30,4 ± 0,42 29,4 ± 0,94 2 30,9 ± 0,50 29,6 ± 1,5 3 30,7 ± 0,25 30,9 ± 0,26 4 30,7 ± 0,28 29,7 ± 0,65 5 30,8 ± 0,35 29,8 ± 0,7 Variationskoefficient 1 1% 3% 2 2% 5% 3 1% 1% 4 1% 2% 5 1% 2%
DISKUSSION
Kvantitativt sensoriskt test
Studien visade att temperaturperceptionströsklar signifikant försämras vid låg hudtemperatur jämfört med normal hudtemperatur. Detta visar att både tunna nervfibrer och stora
myeliniserade nervfibrer påverkas av kyla och borde beaktas vid undersökningar. Då 20 försökspersoner befann sig utanför referensområdet vid låg hudtemperatur visar det även att resultat från QST-undersökning kan tolkas som patologisk om den undersökta individen har låg hudtemperatur vid undersökningstillfället. Det är därför av ytterst stor betydelse att hudtemperaturen kontrolleras inför undersökningen så att individen har en normal hudtemperatur och därmed inte riskerar att tolkande person felaktigt bedömer
temperaturperceptionströsklarna som patologiska. Att beskriva alla individers ”normala hudtemperatur” som 32°C vore dock ett misstag då individuella skillnader kan förekomma. Men eftersom de flesta individer inte är medvetna om sin normala hudtemperatur vore det säkrast att befinna sig omkring 32°C inför en undersökning, för att exkludera felaktiga resultat pga. låg hudtemperatur.
Jämförelser av temperaturperceptionströsklar mellan olika hudtemperaturer och
stimuleringsområden visade främst två viktiga saker. Det första som visas är skillnaden i temperaturperceptionströsklar vid de olika stimuleringsområdena. I handen förekommer högre temperaturperceptionströsklar än i foten, vilket även andra studier har påvisat (14, 15, 16, 17). Det andra som studien visade var att skillnaden av temperaturperceptionströsklar vid olika hudtemperatur var större vid stimuleringsområdet på foten jämfört med
stimuleringsområdet på handen. Vilket tyder på att temperaturperceptionströskeln på handen inte påverkas i lika stor utsträckning som på foten vid låga hudtemperaturer. En möjlig förklaring till detta kan vara att fötter inte exponeras för temperaturförändringar i lika stor utsträckning som händerna. Fötterna är oftast skyddade av strumpor eller skor för att behållas på en behaglig temperatur. Händerna däremot utsätts ständigt för olika
temperaturförändringar genom t.ex. väder, vind och vatten.
Vid jämförelse av de två olika mätvärdena som användes i denna studie (medelvärdet av det andra registrerade mätvärdet från vardera undersökningsomgång jämfört med medelvärdet av alla fem registrerade mätvärden vid var undersökningsomgång) visades ingen signifikant skillnad varken vid normal hudtemperatur eller låg hudtemperatur. Det går därför att dra
slutsatsen att medelvärden kan användas i klinisk verksamhet. Att det andra erhållna värdet användes för statistiska beräkningar i denna studie var pga. att termoden värmde upp försökspersonens extremitet vid omgången med nedkyld extremitet. Tabell 1 visar att medelvärdet för tröskelvärdet av hudtemperaturen vid nedkylda extremiteter var 26,6°C på handen och 25,5°C på foten. Att medelvärdet av hudtemperaturen befann sig runt 25-26°C tyder på att uppvärmningen av nedkylda extremiteter inte var så stor som förebådades initialt.
Hudtemperaturen vid ”normal hudtemperatur” i denna studie definierades som en temperatur över 32°C, detta utgör en mindre felkälla då individer med hudtemperaturer vid t.ex. 36°C bör känna av en temperaturförändring tidigare än individer med hudtemperatur på 32°C. Detta undersöktes i en studie där de undersökte temperaturperceptionströsklar vid hudtemperatur som individer hade när de kom till undersökningen jämfört med om hudtemperaturen ökats till 35°C. Den studien visade att om hudtemperaturen inte hade alternerats uppkom en lägre temperaturperceptionströskel (18).
I denna studie undersöktes hur temperaturperceptionströsklar för kyla påverkas av hudtemperatur. Att endast kyla testades var pga. svårigheterna att undersöka
temperaturperceptionströsklar för värme vid nedkylda extremiteter. Dessa svårigheter
uppkommer då termoden vid undersökningen kommer att värma upp stimuleringsområdet i en hög hastighet vilket gör det svårt att veta vilken hudtemperatur försökspersonen har under hela undersökningen. Eftersom termoden inte har möjlighet att mäta hudtemperaturen under undersökningens gång kan endast värden för hudtemperatur mätas innan och efter
undersökningen.
Studien genomfördes på försökspersonernas vänstra kroppshalva. Genom att undersöka en kroppshalva kan de övre och nedre extremiteterna jämföras. Att alla extremiteter inte
undersöktes berodde på tidsbrist. Det är de nedre extremiteterna som oftast tar skada först vid olika neuropatier (8, 9) och temperaturperceptionströsklar i de nedre extremiteterna är sedan tidigare känt lägre jämfört med de övre extremiteterna (14, 15, 16, 17), vilket även visades i denna studie.
Trots den signifikanta skillnaden av temperaturperceptionströsklar som visades i studien kan de inte tillämpas för att beskriva hur en hel population påverkas pga. det låga antalet
en power-uträkning med en powernivå på 80% och en signifikansnivå på 5% (α=0,05) behövs cirka 2400 personer för att studien ska kunna representera en hel population. Däremot utgör studien en grund till kommande studier där större populationer kan studeras och utifrån det kan mer precisa konklusioner dras. Ytterligare en faktor att beakta är att den utförda studien jämförde temperaturperceptionströsklar vid hudtemperatur som anses normal med
hudtemperatur under 25°C. Detta utgör en nackdel med studien då hudtemperaturen normalt inte befinner sig vid denna nedkylda temperatur. Det vore därför av största nytta att
kontrollera hur temperaturperceptionströsklar påverkas vid olika hudtemperaturer. Sammanfattningsvis kan kommande studier ha detta i åtanke och undersöka ett större stickprov vid olika hudtemperaturer för att kontrollera hur temperaturperceptionströsklar påverkas vid olika hudtemperaturer.
Reproducerbarhet
De statistiska beräkningarna som genomfördes vid studien visade ett lågt värde på
variationskoefficienten vilket betyder att reproducerbarheten var hög. För var försöksperson befann sig värdena under 5% vid de olika stimuleringsområdena vilket talar för hög
mätnoggrannhet. Detta skiljer sig från andra studier som visat hög variabilitet inom undersökningen (12).
Alternativa undersökningsmetoder
Vid mätning av temperaturperceptionströsklar mha. limits-metoden inkluderas en tidsartefakt. Delvis pga. att individen som undersöks måsta uppfatta ett stimuli, bearbeta informationen och sedan generera en handling för att indikera en respons. Under tiden som individen bearbetar informationen och indikerar en respons kommer stimulit fortsätta att öka eller minska vilket utgör en mindre felkälla i tröskelvärdesmätningar (11). Men även för att avståndet mellan kroppsregionen till hjärnan spelar roll. Om kroppsdelen som undersöks ligger mer distalt tar det längre tid för impulsen att färdas till hjärnan (19). Eftersom avståndet mellan undersökt kroppsregion och hjärnan utgör en skillnad i undersökningen borde även längden på den undersökta individen påverka resultatet. Stimuleringsområdet och ålder tas hänsyn till vid referensvärden.
En annan metod som används vid QST-undersökning för utvärdering av
specifik nivå (ett specifikt stimuli) detekteras eller inte. I limits-metoden är sensoriska tröskelvärden beroende av hastigheten av temperaturförändring, denna faktor är mindre variabel vid metoden. Att limits-metoden gör denna faktor mer variabel än levels-metoden beror på tidsartefakten. Levels-levels-metoden däremot är inte beroende av hur fort en individ känner av en temperaturförändring, en tidsartefakt utgör därmed ingen felkälla. Dock är levels-metoden mer tidskrävande och påverkas därmed av hur uppmärksam individen som undersöks är vilket utgör en felkälla (11).
I den kliniska verksamheten används idag limits-metoden. Detta är främst för att inga signifikanta skillnader i variabilitet mellan metoderna limits och levels har visats (12). En fördel med limits-metoden är en ekonomisk fördel då den inte är lika tidskrävande som levels-metoden är, eftersom den inte tar lång tid att genomföra kan operatören genomföra fler undersökningar per dag. Den undersökande patientens uppmärksamhet kan även lättare upprätthållas under en kortare tid, vid ett långvarigt test skulle det resultera i en felkälla. Med detta i åtanke samt att det inte förekommer signifikanta skillnader mellan metoderna utgör limits-metoden en bättre kliniskt tillämpad metod.
Styrkor och svagheter
Det finns ett antal faktorer att ta hänsyn till vid QST-undersökning då de påverkar resultaten. Några av dessa faktorer är storleken på termoden, stimuleringsområdet, frekvensen och hastigheten av stimuliförändringen, miljön i undersökningsrummet, instruktionerna till individen som undersöks samt individens ålder och kön (11).
Storleken på termoden
Om en större termod används täcks ett större stimuleringsområde vilket ökar en individs sensibilitet till det stimulit, pga. spatial summation. Spatial summation kan bla. ge upphov till en sänkning av den sensoriska tröskeln (19). Dock påverkar storleken av termoden i största utsträckning perceptionen av värme, perceptionen av kyla verkar däremot påverkas mindre av spatial summation (1). Eftersom studien undersökte temperaturperceptionströsklar vid kyla påverkade storleken av termoden inte resultatet i stor grad och eftersom termoden som
användes vid studien var standardiserad beräknas denna felkälla inte ha en större påverkan på studien.
Stimuleringsområdet
Stimuleringsområdet utgör en grund för hur snabbt en individ känner av en
temperaturförändring pga. att antalet receptorer varierar mellan olika kroppsregioner (2) dessutom varierar tjockleken på huden (12). I denna studie valdes stimuleringsområden utifrån klinisk metod på Neurokliniken på Universitetssjukhuset Örebro.
Frekvens och hastighet av stimuli förändring
Frekvensen och hastigheten av stimuli förändringen påverkar QST då den vid en hög
hastighet minskar temperaturperceptionströskeln (3). I denna studie användes en hastighet av stimuli förändring av 1°C/sekund vilket är vanligast och används i klinisk verksamhet (7, 14, 15, 16).
Miljön i undersökningsrummet och instruktioner till försökspersonerna
Vid mätning av temperaturperceptionströsklar vid QST-undersökning är försökspersonernas utförande viktigt då de måste vara alerta för att känna av en temperaturförändring och indikera det så fort som möjligt. Detta måste ske för att få exakta värden av deras
temperaturperceptionströsklar. Pga. detta måste miljön i undersökningsrummet vara lugnt och tyst för att minimera distraktioner. Instruktionerna måste ges på ett lugnt och strukturerat sätt för att inte orsaka förvirring. I denna studie gavs instruktionerna på samma sätt till alla försökspersoner eftersom alla oavsett bakgrund inför undersökningen skulle besitta samma information. Samma undersökare genomförde alla undersökningar.
Ålder och kön
Ålderspåverkan på nervsystemet tros starta vid 30-års ålder. Fysiologiska förändringar som sker med ökad ålder är bl.a. reduktion av hjärnans storlek och vikt, reduktion av antal neuron, minskat blodflöde till hjärnan, intra- och extracellulära förändringar hos neuroner i centrala nervsystemet osv. De anatomiska förändringarna som är associerade med åldrande påverkar all nervfunktion. Det sensoriska systemet blir mindre sensitivt. Dock påverkas inte 85% av den äldre populationen till den grad att det stör deras förmåga att fungera i det vardagliga livet (2). Pga. förändringarna av nervsystemet som sker vid ökad ålder ökar även
temperaturperceptionströskeln naturligt (6, 12, 14, 15, 16).
Temperaturperceptionströskeln för män och kvinnor visar ingen signifikant skillnad vid jämförelse. Dock kan det förekomma mindre skillnader hos temperaturperceptionströskeln mellan män och kvinnor, detta beror troligtvis på skillnader i längd, vikt och hudtjocklek (12).
Trots att faktorer som kön och ålder tidigare har visats påverka temperaturperceptionströsklar vid QST-undersökning (6, 12, 14, 15, 16) utgör detta ingen felkälla i studien. Detta
ställningstagande tas eftersom studien endast utfördes för att studera skillnader i
temperaturperceptionströsklar hos individer. Om individer genererar olika värden för dessa trösklar spelar det egentligen ingen roll eftersom skillnader inom individer studerades.
Inlärning av metod
För att undvika en felkälla i form av inlärning valdes ordningsföljden av kyla vs normal hudtemperatur slumpvis. Denna felkälla kan därför exkluderas och påverkar därmed inte resultatet av studien.
Konklusion
Resultaten från studien visar att det förekommer en signifikant skillnad i
temperaturperceptionströsklar vid låg hudtemperatur jämfört med normal hudtemperatur. Dessa låga temperaturperceptionströsklar visar även att de vid låg hudtemperatur kan generera avvikande resultat vid ett kvantitativt sensoriskt test, där de kan hamna utanför referensvärdena och därmed tolkas som patologiska. Det är därför ytterst viktigt att vid kliniska sammanhang mäta individers hudtemperatur inför undersökningen för att minimera risken för felaktiga patologiska tolkningar.
REFERENSER
1. Hall J. Guyton and Hall, Textbook of Medical Physiology. 13th edition. Philadelphia: Elsevier, Inc. 2016.
2. Martini F, Nath J, Bartholomew E. Fundamentals of Anatomy & Physiology. 10th edition. Essex: Pearson Education Limited, 2015.
3. Medici C, Barraza G, Castillo C, Morales M, Schestatsky P, Casanoca-Mollà et al. Disturbed sensory perception of changes in thermoalgesic stimuli in patients with small fiber neuropathies. PAIN. 2013; 154:2100-2107
4. Navarro X, Kennedy W. Evaluation of thermal and pain sensitivity in type I diabetic patients. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 1991; 54:60-64. 5. Larsson L. Neurofysiologi. Första upplagan. Lund: Studentlitteratur AB, 2000. 6. Jimenez-Cohl P, Grekin C, Leyton C, Vargas C, Villaseca R. Thermal Threshold:
Research Study on Small Fiber Dysfunction in Distal Diabetic Polyneuropathy. 7. Krämer H, Rolke R, Bickel A, Birklein F. Thermal thresholds Predict Painfulness of
Diabetic Neuropathies. Diabetes Care. 2004; 27:2386-2391.
8. Lacomis D. Small-fiber neuropathy. Muscle & Nerve. 2002; 26:173-188. 9. Grefberg N. Medicinboken. Femte upplagan. Stockholm: Liber AB, 2013. 10. Ghazan-Shahi S, Jee Kam Koh T, Chan C. Impact of nocturnal hemodialysis on
pheripheral uremic neuropathy. BMC Nephrology. 2015; 16: 134.
11. Shy M.E, Frohman E.M, So Y.T, Arezzo J.C, Cornblath D.R, Giuliani M.J et al. Quantitative sensory testing. American Academy of Neurology. 2003; 60:898-904. 12. Levy, D, Abraham R, Reid G. A comparison of two methods for measuring thermal
thresholds in diabetic neuropathy. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 1989; 52:1072-1077.
13. Maetzler W, Klenk J, Becker C, Zscheile J, Gabor K-S, Lindemann U. Longitudinal Changes of Nerve Conduction Velocity, Distal Motor Latency, Compound Motor Action Potential Duration, and Skin Temperature During Prolonged Exposure to Cold in a Climate Chamber. International Journal of Neuroscience. 2012; 122:528-531. 14. Fruhstorfer H, Lindblom U, Schmidt W.G. Method for quantitative estimation of
thermal thresholds in patients. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 1976; 39:1071-1075.
15. Rolke R, Baron R, Maier C, Tölle T.R, Treede R.D et al. Quantitative sensory testing in the German Research Network on Neuropathic Pain (DFNS): Standardized protocol and reference values. PAIN. 2006; 123:231-243.
16. Magerl W, Krumova E, Baron R, Tölle T, Treede R-D et al. Reference data for quantitative sensory testing (QST): Refined stratification for age and a novel method for statistical comparison of group data. PAIN. 2010; 151:598-605.
17. Toibana N, Sakakibara H, Hirata M, Kondo T, Toyoshima H. Thermal Perception Threshold Testing for the Evaluation of Small Sensory Nerve Fiber Injury in Patients with Hand-Arm Vibration Syndrome. Industrial Health. 2000; 38:366-371.
18. Defrin R, Schachal-Shiffer M, Hadgadg M, Peretz C. Quantitative Somatosensory Testing of Warm and Heat-Pain Thresholds: The effect of Body Region and Testing Method. The Clinical Journal of Pain. 2006; 22:130-136.
19. Defrin R, Urca G. Spatial summation of heat pain: a reassessment. PAIN. 1996; 66:23-29.
BILAGA 1
INFORMATION TILL FÖRSÖKSPERSON INFÖR
TERMOTEST
Denna undersökning genomförs som del av en studie för ett examensarbete i utbildningen biomedicinska analytikerprogrammet inriktning fysiologi. Deltagande i studien är frivilligt och kan avbrytas när som helst under genomförandet. Undersökningen går till så att en termod (ett instrument som ändrar temperatur på kommando) placeras på en hand respektive fot. Denna termod har en utgångstemperatur på 32°C. Då undersökningen startas kommer termoden att sakta sjunka i temperatur. Som försöksperson ska Du trycka på en knapp när Du känner en temperaturförändring, därefter kommer termoden att återgå till
utgångstemperaturen. Denna procedur upprepas omkring fem gånger.
Samma procedur kommer att genomföras på handen respektive foten i två omgångar. En omgång med nedkyld hand och fot, till en hudtemperatur på 25°C och en andra omgång med en hudtemperatur över 32°C. Ordningsföljden är slumpvis vald. För att undersökningen ska kunna startas vid en hudtemperatur som motsvarar 25°C kommer handen respektive foten att kylas ned. Det innebär att Du får placera handen respektive foten under en konstant stråle av kallt vatten i ett handfat. Du ska därefter hålla handen respektive foten under strålen i cirka fem minuter. Undersökningen i sin helhet beräknas ta cirka 30 minuter.
Syftet med studien är att undersöka om individer känner av en temperaturförändring i form av kyla långsammare om hudtemperaturen är lägre än normalt. Vilket skulle kunna medföra falska patologiska tolkningssvar av undersökningen då individen har en låg hudtemperatur, en kall hand eller fot.
Jag bekräftar härmed att jag har tagit del av informationen och samtycker till att delta i studien
BILAGA 2
Övre gräns hand Nedre gräns hand Övre gräns fot Nedre gräns fot
Försöksperson 1 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 2 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 3 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 4 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 5 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 6 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 7 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 8 31,91 28,55 32,89 26,33 Försöksperson 9 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 10 31,91 28,55 32,89 26,33 Försöksperson 11 31,91 28,55 32,89 26,33 Försöksperson 12 32,08 28,72 33,28 26,72 Försöksperson 13 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 14 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 15 31,91 28,55 31,95 25,39 Försöksperson 16 31,91 28,55 32,89 26,33 Försöksperson 17 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 18 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 19 32,08 28,72 33,28 26,72 Försöksperson 20 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 21 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 22 32,08 28,72 33,42 26,86 Försöksperson 23 32,08 28,72 33,42 26,86
